何翠蟬,楊 柳,周家華 ,常 虹,劉鵬飛,張宇昊,蘭彥平
(1.重慶市西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶400715;2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展研究所,北京100097)
果膠酶提高油桃出汁率的工藝研究
何翠蟬1,2,楊 柳1,周家華2,*,常 虹2,劉鵬飛1,張宇昊1,蘭彥平2
(1.重慶市西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶400715;2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展研究所,北京100097)
研究了用果膠酶提高油桃出汁率的工藝。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)分析了果膠酶用量、酶解溫度和酶解時(shí)間對(duì)油桃出汁率的影響,得到最佳工藝參數(shù)為果膠酶用量0.11mL/kg,酶解溫度40℃,酶解時(shí)間120min,其出汁率約為78.95%,與未加果膠酶處理的空白實(shí)驗(yàn)相比,出汁率提高了12.04%。
果膠酶,油桃,出汁率
油桃又名李光桃,屬于薔薇科落葉小喬木,是普通桃的單基因隱性突變體,其果實(shí)光滑無毛、色澤艷麗、汁多味美、香甜可口、營(yíng)養(yǎng)豐富,具有桃、李、杏等果實(shí)的綜合風(fēng)味,為果中珍品,倍受消費(fèi)者歡迎[1-3]。由于油桃的耐貯運(yùn)性和貨架壽命優(yōu)于普通桃,因此具有較廣闊的市場(chǎng)前景,已成為世界桃品種改良和生產(chǎn)發(fā)展的主要方向。油桃中含有的果膠分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸通過α-1,4糖苷鍵連接而成的多糖鏈,在桃汁加工中大量果膠的存在會(huì)影響油桃的出汁率[4-5]。果膠酶是指能夠分解果膠物質(zhì)的多種酶的總稱,用果膠分解酶處理果漿可以有效地破壞果膠分子,軟化果肉組織,降低粘度,改善壓榨性能,提高果蔬的出汁率[6-8]。因此,本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)果膠酶提高油桃出汁率的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,目的在于提高油桃的出汁率,為油桃果汁飲料及油桃果酒、果醋的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1.1 材料與儀器
油桃(金美夏) 由北京農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展研究所順義基地提供;果膠甲酯酶 酶活力5PEU/mL,諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司。
高速組織搗碎機(jī) 伊萊克斯電器(杭州)有限公司;真空抽濾機(jī) 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;電熱恒溫水浴鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;電子天平 蘇州常熟市衡器廠。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 工藝流程 油桃→挑選→清洗→去核、切塊→打漿→酶解→過濾→油桃汁
1.2.2 操作要點(diǎn) a.挑選:選取無害、無腐爛、無機(jī)械損傷的油桃。b.清洗:先將油桃放入濃度為0.1%的檸檬酸溶液里浸泡10min,再用水沖洗,以除去油桃表面的污物。c.打漿:油桃經(jīng)過去核、切塊后,加入10%濃度為0.1%的VC溶液,防止油桃發(fā)生褐變,然后用高速組織搗碎機(jī)打漿,制得油桃漿。d.酶解:油桃漿混合均勻后,稱取100g油桃漿于三角瓶中,加入一定量的果膠酶,攪拌均勻,放入一定溫度的水浴鍋中保溫。e.過濾:油桃漿保溫結(jié)束后,將桃漿及時(shí)從水浴鍋中移出,用真空抽濾機(jī)進(jìn)行過濾取汁。f.出汁率計(jì)算
出汁率(%)=過濾后所得油桃汁的質(zhì)量/酶解前油桃漿的質(zhì)量×100%。
2.1 酶用量對(duì)油桃出汁率的影響
取100g的油桃漿,按桃漿重分別添加0.02、0.08、0.14、0.20 mL/kg的果膠酶,在50℃的恒溫水浴鍋中保溫60min。酶解后用真空抽濾機(jī)過濾,稱量桃汁的質(zhì)量,計(jì)算不同加酶量條件下的出汁率。同時(shí)做不加果膠酶處理的對(duì)照樣品,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。
圖1 果膠酶用量對(duì)油桃出汁率的影響
油桃中含有大量的果膠,黏度較大,果膠酶可以有效地破解桃漿中的果膠分子、纖維素和半纖維素等,達(dá)到軟化果肉組織,降低黏度的目的,從而最大限度地提高出汁率[9-10]。從圖1中可知,當(dāng)果膠酶的添加量為0.14mL/kg時(shí)出汁率是74.53%,而酶用量為0.20mL/kg時(shí),其出汁率反而有所下降為73.43%。因此,酶的添加量要適量,不宜過大,否則會(huì)增加生產(chǎn)成本,降低油桃的出汁率。果膠酶較適宜的用量為0.14mL/kg。
2.2 酶解溫度對(duì)油桃出汁率的影響
取100g的桃漿,按桃漿重添加0.08mL/kg的果膠酶,在 30、40、50、60℃四個(gè)溫度下保溫 60min。酶解后用真空抽濾機(jī)過濾,稱量桃汁的質(zhì)量,計(jì)算不同酶解溫度下的出汁率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。
圖2 酶解溫度對(duì)油桃出汁率的影響
溫度是影響酶促反應(yīng)速度的主要因素之一,各種酶都有其達(dá)到最佳酶解效果所需要的最適溫度。在最適溫度下,酶的反應(yīng)活性最高[11-12]。由圖 2 可見,在溫度低于40℃時(shí),出汁率隨酶解溫度的提高而增加,在40℃時(shí)出汁率達(dá)到最大,為75.41%。當(dāng)溫度高于40℃時(shí),其出汁率有所下降,這是由于溫度升高,果膠酶被部分鈍化導(dǎo)致其活性降低。因此,果膠酶較適宜的反應(yīng)溫度為40℃。
2.3 酶解時(shí)間對(duì)油桃出汁率的影響
取100g的桃漿,按桃漿重添加0.08mL/kg的果膠酶,在50℃的恒溫水浴鍋中分別保溫 60、90、120、150、180min。酶解后用真空抽濾機(jī)過濾,稱量桃汁的質(zhì)量,計(jì)算不同酶解時(shí)間的出汁率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。
酶解時(shí)間也是影響油桃出汁率的因素之一,一般情況下,出汁率隨果膠酶處理時(shí)間的增加而增加。從圖3中可以看出,隨著果膠酶作用時(shí)間的延長(zhǎng),油桃的出汁率呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。當(dāng)酶解時(shí)間為120min時(shí),油桃的出汁率為75.27%,比60min的72.18%提高了3.09%。但酶解時(shí)間超過120min后,出汁率的增長(zhǎng)比較緩慢,并無明顯的改變。因此,果膠酶較適宜的酶解時(shí)間為120min。
圖3 酶解時(shí)間對(duì)油桃出汁率的影響
2.4 正交實(shí)驗(yàn)
為了確定果膠酶酶解油桃的最佳工藝參數(shù),在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以果膠酶用量(A)、酶解時(shí)間(B)、酶解溫度(C)三個(gè)因素,每個(gè)因素選取三個(gè)水平,進(jìn)行L9(33)正交實(shí)驗(yàn)。
表1 果膠酶酶解油桃因素水平表
表2 果膠酶酶解油桃的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
表3 果膠酶酶解油桃方差分析表
正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明:2號(hào)實(shí)驗(yàn)的出汁率是最高的,為78.95%,果膠酶提高油桃出汁率的最佳工藝組合為A1B2C2,即果膠酶的用量為0.11mL/kg,酶解時(shí)間為120min,酶解溫度為40℃。同時(shí)通過比較各指標(biāo)的極差R值,可得各因素的主次關(guān)系為:A>C>B。由表3可知,A果膠酶用量對(duì)油桃出汁率的影響最大而且最顯著,其次為C酶解溫度,最后為B酶解時(shí)間。
研究結(jié)果表明,用酶活力為5PEU/mL 的果膠甲酯酶對(duì)油桃果漿進(jìn)行處理,通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定果膠酶提高油桃出汁率的最佳工藝條件為:果膠酶用量0.11mL /kg,酶解時(shí)間120min,酶解溫度40℃。此時(shí)油桃出汁率最高為78.95%,與未經(jīng)果膠酶處理的油桃相比,其出汁率提高了12.04%。
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Research of the nectarine juice yield by means of pectinase
HE Cui-chan1,2,YANG Liu1,ZHOU Jia-h(huán)ua2,*,CHANG Hong2,LIU Peng-fei1,ZHANG Yu-h(huán)ao1,LAN Yan-ping2
(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China;2.Institute of Agricultural Integrated Development,Beijing Academy of Agricultural and Forestry Science,Beijing 100097,China)
The processing of nectarine juice with pectinase was studied.Through single factor experiment and orthogonal experiment analyzed for pectinase dosage,enzymatic hydrolysis temperature and time on the effect of the nectarine juice yield together,the optimum process parameters were the pectinase dosage 0.11mL/kg,enzymatic hydrolysis temperature 40℃ and reaction time 120min,the juice yield of nectarine was 78.95%,which was increased by 12.04%compared with the blank test.
pectinase;nectarine;juice yield
TS255.1
B
1002-0306(2011)09-0298-03
2010-09-28 *通訊聯(lián)系人
何翠嬋(1987-),女,本科在讀,主要從事果品加工的研究。
北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(D101105046210001)。